肌源性诱导脂肪干细胞膜片联合丝素蛋白/聚乳酸-羟基乙酸共聚物静电纺丝支架治疗压力性尿失禁的研究

针对压力性尿失禁（SUI）现有吊带术式存在的炎症和复发问题，研究人员开发了新型组织工程吊带。该吊带由5-氮杂胞苷诱导的肌源性脂肪干细胞（MI-ADSCs）膜片与丝素蛋白/聚乳酸-羟基乙酸共聚物（SF/PLGA）静电纺丝支架复合构建，通过大鼠实验证实可显著恢复漏尿点压力（LPP）并促进尿道肌肉再生，为SUI治疗提供了创新性解决方案。

　　

压力性尿失禁（Stress Urinary Incontinence, SUI）是一种常见的泌尿系统疾病，表现为咳嗽、大笑或打喷嚏等腹压增高时出现不自主的尿液渗漏。据统计，美国有超过1700万人受SUI困扰，每年相关医疗费用高达320亿美元。目前的中段尿道无张力吊带术虽是主流治疗方法，但仍有10-20%的患者术后持续尿失禁，且存在吊带侵蚀、慢性炎症、持续性疼痛和排尿困难等并发症。理想的吊带应具备良好的支撑性、无不良反应且易于获取，然而现有材料难以同时满足这些要求。

在这一背景下，组织工程学为SUI治疗带来了新希望。脂肪干细胞（Adipose-Derived Stem Cells, ADSCs）因其来源广泛、获取便捷且具有多向分化潜能，成为组织工程中最具潜力的种子细胞之一。特别是经肌源性诱导的ADSCs（Myogenic Induced ADSCs, MI-ADSCs），展现出优于普通ADSCs的肌肉修复能力。但传统的细胞悬液移植存在细胞存活率低、分布不均等问题，而细胞膜片技术通过温度响应性培养皿（Temperature-Responsive Cell Culture Dishes, TRCD）可在不破坏细胞活性和细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）的情况下获得完整细胞片层。

另一方面，支架材料作为组织工程的另一关键要素，需模拟天然ECM的特性以调控细胞行为。静电纺丝技术制备的纳米纤维支架具有高比表面积、高孔隙率和可定制化等优势，但单一材料各有局限：聚乳酸-羟基乙酸共聚物（Poly(lactide-co-glycolide), PLGA）机械性能优异但疏水性强、缺乏细胞粘附位点；丝素蛋白（Silk Fibroin, SF）生物相容性好但机械强度不足。将两者混合可优势互补，获得兼具良好生物相容性和机械强度的理想支架。

为此，烟台毓璜顶医院泌尿外科邹青松团队在《Journal of Molecular Histology》上发表研究，创新性地将MI-ADSCs膜片与SF/PLGA静电纺丝支架结合，构建了一种新型组织工程吊带，并深入探讨了其治疗SUI的效果及机制。

研究主要采用以下技术方法：从SD大鼠腹股沟脂肪组织中分离培养ADSCs，通过流式细胞术（CD29、CD44、CD90阳性，CD45阴性）及成脂/成骨诱导分化实验鉴定其干细胞特性；使用含5-氮杂胞苷（5-Aza）和维生素C的诱导培养基将ADSCs定向分化为MI-ADSCs并形成细胞膜片；采用动态液体静电纺丝技术制备不同比例（25:75、50:50、75:25）的SF/PLGA纳米纤维支架，通过扫描电镜（SEM）、力学测试和CCK-8实验评估其形貌、机械性能和细胞相容性；通过蛋白印迹（Western Blot）和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析肌源性标志物（α-SMA、Desmin、MyoD）和干细胞标志物（SOX2、Nanog）的表达，并利用β-连环蛋白（β-catenin）通路抑制剂ICG001探讨诱导机制；建立SUI大鼠模型（卵巢切除+阴道球囊压迫），分别植入ADSCs膜片-SF/PLGA吊带、MI-ADSCs膜片-SF/PLGA吊带及加入抑制剂的MI-ADSCs膜片-SF/PLGA吊带，术后2个月通过漏尿点压力（Leak Point Pressure, LPP）测量、苏木精-伊红（H&E）染色、Masson染色和免疫组化（α-SMA）评估功能恢复和组织修复情况。

研究结果首先证实了ADSCs的成功分离和鉴定：细胞呈纺锤形形态，表达MSC表面标志物（CD29、CD44、CD90阳性，CD45阴性），并具有成脂和成骨分化能力（图1）。经5-Aza诱导后，ADSCs分化为MI-ADSCs并形成多层细胞膜片（厚度400-600 μm），高表达肌源性标志物（α-SMA、Desmin、MyoD），低表达干细胞标志物（SOX2、Nanog）（图2）。机制研究表明，5-Aza通过激活GSK3β/β-catenin信号通路促进肌源性分化，而抑制剂ICG001可逆转这一效应（图3）。

支架表征显示，SF/PLGA（50/50）比例支架具有最优的机械性能和细胞相容性：纤维形貌均匀多孔，拉伸强度适中，CCK-8实验表明ADSCs在其上增殖良好（图4）。动物实验结果显示，与SUI组和ADSC组相比，MI-ADSC组LPP显著恢复（接近假手术组水平），尿道组织H&E和Masson染色显示肌纤维排列整齐、间隙减小，免疫组化显示α-SMA表达显著增强；而加入抑制剂后LPP和α-SMA表达均明显下降（图5）。

讨论部分指出，本研究首次将MI-ADSCs膜片与SF/PLGA静电纺丝支架结合用于SUI治疗。细胞膜片技术避免了传统酶消化法导致的细胞活性损失和分布不均问题，完整保留了细胞间连接和ECM；SF/PLGA（50/50）支架兼具良好的生物相容性和机械强度，为细胞提供理想的三维生长环境；体内外实验均证实MI-ADSCs通过激活β-catenin信号通路增强肌源性分化，从而更有效地促进尿道括约肌修复和功能恢复。

该研究的创新性在于：一是首次明确β-catenin通路在ADSCs肌源性分化中的关键作用；二是通过细胞膜片与静电纺丝支架的复合构建，解决了细胞存活和机械支撑的双重难题；三是为SUI提供了一种具有临床转化潜力的新型组织工程吊带。然而，研究仍存在一定局限性：长期疗效和安全性需进一步验证；未与传统吊带材料进行生物学特性对比；MI-ADSCs膜片-SF/PLGA吊促进SUI修复的具体机制有待深入探索。

总之，该研究通过多学科技术融合，成功开发了一种具有良好应用前景的SUI治疗新策略，不仅为组织工程在泌尿系统修复中的应用提供了新思路，也为干细胞定向分化机制研究提供了重要参考。